Содержание
Нелинейные резистивные (безинерционные) двухполюсные и четырехполюсные элементы
Анализ нелинейных цепей с двухполюсными элементами
Графоаналитические методы анализа нелинейных цепей
Анализ цепей с четырехполюсными нелинейными элементами
Заключение
Литература
Нелинейные резистивные (безинерционные) двухполюсные и четырехполюсные элементы
Элемент электрической цепи, параметры которого зависят от значений токов и напряжений, называется нелинейным элементом (НЭ). Цепь, схема замещения которой не содержит реактивных элементов, называется безинерционной или резистивной. Термин “ безинерционный ” обусловлен тем, что в данных цепях переходный процесс заканчивается мгновенно.
При описании любого нового элемента электрической цепи устанавливается функциональная зависимость между напряжениями и токами на его зажимах, т.е. необходимо получит математическую модель элемента. Свойства нелинейных двухполюсных резистивных элементов описываются своей вольтамперной характеристикой (ВАХ), которую можно представить в виде
Для НЭ эта функция является нелинейной, например
,
или 
и т.д.
Нелинейный четырехполюсник, как и линейный, описывается двумя уравнениями, которые связывают напряжения и токи на его входе и выходе. При анализе транзисторов часто используется следующая система уравнений:
 |
Графическое изображение уравнений для транзистора (входная и выходная характеристики) в схеме с общим эмиттером показано на рис. 1.1.
Рис. 1.1.
Для резистивных НЭ важным параметром является их сопротивление, которое зависит от того, в какой точке ВАХ оно определяется. Различают два вида сопротивлений: статическое и динамическое. Статическое сопротивление 
в рабочей точке А (рис. 1.1) определяется как
Это сопротивление постоянному току, оно характеризуется тангенсом угла наклона прямой, проходящей через рабочую точку А и начало координат.
Под действием напряжения малой амплитуды:
,
ток повторит по форме напряжение:
, т.е.
переменное напряжение 
и амплитуда переменного тока 
.
Для определения динамического (дифференциального) сопротивления 
по выходной характеристике НЭ необходимо выбрать приращение 
и 
и определить динамическое следующим образом:
.
Это сопротивление представляет собой сопротивление НЭ переменному току малой амплитуды.
Обычно переходят к пределу этих приращений и определяют дифференциальное сопротивление в виде:
Различают нелинейные элементы с монотонной и немонотонной ВАХ. Нелинейные элементы с немонотонной ВАХ имеет падающие участки и называется НЭ с отрицательным сопротивлением. Типичным НЭ с немонотонной ВАХ является тунельный диод (рис. 1.2)
Рис. 1.2.
В заключение отметим, что в теории нелинейных цепей не изучаются устройства НЭ, а используются внешние характеристики (модели) подобно тому, как при изучении теории линейных цепей не рассматривают устройство резисторов, конденсаторов и катушек и пользуются только их математическими моделями с параметрами 
и 
.